软土地区深基坑支护设计实例分析
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浅谈某综合楼软土深基坑土钉支护施工关键词:深基坑土钉支护;施工技术;质量安全控制前言近年来,随着我国市镇建设的发展,土地资源日趋紧张,房建工程普遍向高层或地下建筑发展,在这种情况下,建筑工程中的深基坑支护逐渐变得日趋重要。
如何在深基坑支护过程中有效的进行施工质量、进度和工程成本的控制成为基坑支护过程中的重点控制内容。
作为新型的支护方法,土钉喷锚支护于九十年代初期开始在基坑支护施工中异军突起,该方法以成本低廉、工期短、施工方便及支护效果明显为特点,在短短数年里迅速普及祖国各地。
在某综合楼基坑支护施工过程中,针对工程现场情况对支护质量和安全提出的要求,通过经济可行性及技术可行性分析,该工程最终决定采用土钉支护的方法进行基坑支护施工,并在施工过程中严格按照土钉支护技术规程进行质量全程控制,取得了预期的质量效果,有力的确保了基坑周边临近建筑的安全。
施工概况综合楼建筑面积3547.45m2,全框架结构,地上四层,地下一层。
其中地下室层高6.2m,施工前自然地坪标高-2.750m,基坑底部设计标高-8.050m,设计要求换填-8.050m~-10.050m标高范围内的被扰动土体,此时基坑深度将达到7.3m。
根据地质勘测报告,本工程地处断陷盆地,属高原湖泊沉积地貌。
基坑从自然地坪以下2.5m~4.0m深度内为硬塑层;4.0m以下为软塑层;基坑底部为软塑淤泥质粘土,局部呈现流塑状。
基坑土质取样数据表明,土体天然孔隙比共14个土样超过1,其余亦接近1,同时,常年地下水位线标高为-3.500m,土体天然含水量较高,实属于软土深基坑。
现场测量,基坑以西8m即为河道,以北2.4m处为既有六层民用砖混住宅楼,以东7.25m处为七层框架结构的人潮大酒店。
基坑开挖后对上述临近建筑的安全威胁较大,这一特点决定了该工程基坑支护施工的重要性。
综上所述,软土深基坑开挖时必须采取安全可行的支护措施,以此确保施工安全顺利的进行。
三、支护方案可行性分析及方案确定根据现场实际情况,以确保基坑临近建筑物的安全为原则,同时确保该工程后续工程的顺利进行,综合楼软土深基坑支护初拟了两套方案,其一为钻孔护壁桩支护方案,其二为土钉支护方案。
SMW工法及内支撑在基坑支护设计中的应用SMW工法水泥搅拌桩支护作为一种新颖的组合支护体系,在软土深基坑应用中越来越多。
文章对SMW工法及内支撑在工程实例中的运用以及内支撑在基坑支护中的安全管理进行了讨论。
标签:建筑工程;SMW工法;基坑支护;内支撑一、工程概况工程位于湖州市织里镇,上部为六幢14层住宅,下设1层地下室,为现浇钢砼框架结构。
工程东、西侧为已建多层建筑,基坑内边线最近处距建筑约为9.0米,北侧距河道约16米,考虑布置临时设施,南侧距主干道为10米。
基坑开挖深度考虑到承台垫层底100mm,黄海-2.350~-2.600,挖深为4.60m~6.10m。
为确保周围道路及地下管线和建筑物安全,必须对基坑进行支护。
本基坑周边条件复杂,均是建筑、道路及河道,开挖深度较深,采用SMW工法结合内支撑,基坑平面图及支撑平面图如图1、2所示。
三、基坑支护设计1、基坑支护方案选择本工程对变形的控制要求严格,故采用带撑桩墙式支护结构。
沉管桩对周围环境影响较大,钻孔灌注桩支护结构工期较慢,排污不便,且经济性较差,鉴于此,我们采用SMW工法。
SMW工法是水泥搅拌桩内插H型钢结合支撑的围护体系,因SMW工法水泥搅拌桩连续施工,套打的水泥搅拌桩可兼作止水帷幕,无需另外设置止水帷幕,节省工程造价,且围护体占地少。
同时H型钢在地下室工程施工结束后可拔出再利用,可循环使用,材料损耗小,既节约造价,缩短工期,又环保节能,符合可持续发展的要求。
综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素,在“安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工”的原则下,经多方案分析比较,最后确定基坑采用SMW工法,采用直径650的水泥搅拌桩内插H型钢作为围护桩,结合一道混凝土内支撑的围护体系。
本支护形式结合基坑的平面布置特点和周边环境,具體问题具体分析,因地制宜,这种围护形式无论是在技术上还是经济上,均比较适合于本工程。
本方案的特点主要如下:(1)本工程采用SMW工法水泥搅拌桩加一道支撑的围护形式,集围护桩和止水帷幕于一身,可最大程度利用场地空间;H型钢可回收利用,从而节省造价,缩短了工期。
中山某深基坑支护方案浅析摘要:本基坑为中山地区典型的软土地质条件下的深基坑支护工程,根据基坑周边环境及工程地质条件,分别采用了桩撑、桩锚的支护体系。
基坑支护桩采用钻孔灌注桩,设一道钢筋混凝土内支撑和一道预应力锚索的支护结构,局部区段采用两道预应力锚索的支护结构。
支护结构有效的限制了软土的位移,确保了基坑工程的稳定安全。
关键词:基坑支护灌注桩支撑锚索中图文分类号:tv551.4 文献标识码:文章编号:1工程概况拟建中山市某商业城位于中山市石岐区,拟建地上10层,地下2层。
本工程±0.00相当于绝对标高2.90m,基坑开挖深度为8.70~9.10m;局部边桩承台坑开挖深度为9.40~11.30m。
基坑侧壁安全等级为一级。
场地周边为中山市老城区,建筑物密集且紧靠基坑开挖边线,基坑周边有大量管线通过,对支护结构的变形的控制要求高。
2工程地质条件本基坑为中山地区典型的软土地质条件下的基坑支护工程,地基土由人工填土和第四系淤积成因的淤泥类土,冲积砂土、粉质粘土,残积砂质粘性土和侏罗系(燕山期)花岗岩组成,各项相关岩土指标如下:表1 各岩土层参数取值表场地地下水主要赋存在松散土层和基岩裂隙中,两者水力联系密切,属孔隙~裂隙潜水类型。
砂层为主要含水层,其富水性和透水性较好。
淤泥土层含水量高,但透水性较差。
粘性土层和全风化岩富水性和透水性较差。
强风化~中风化岩富水性和透水性稍好于粘性土层和全风化岩。
3支护方案选型本基坑工程地质条件差,开挖深度深,周边环境复杂,对基坑支护结构的变形要求严格,根据各支护区段的周边环境和地质条件采用不同的支护技术,主要包括:①基坑东北角基坑形状不适合内支撑布置,且考虑基坑出土口设置,采用混凝土灌注桩及两道预应力锚索的桩锚支护结构;②基坑其余区段采用混凝土灌注桩及一道钢筋混凝土内支撑和一道预应力锚索的支护结构。
基坑中北段,地质条件相对较好,支护桩采用桩径为1000mm的钻孔灌注桩;基坑中南段,地质条件相对较差,支护桩采用桩径为1200mm的钻孔灌注桩。
软土地区深基坑土钉支护技术的探讨摘要:通过施工实例,对软土基坑围护中喷锚支护的机理模型、施工技术及出现的问题进行探讨,介绍实际技术处理措施及效果。
关键词:软土地区;土钉;基坑支护;处理方法中图分类号:tu471.8 文献标识码:a 文章编号:1、工程概况黄岩财政地税局综合楼位于黄岩劳动南路西侧,环二路以北,北侧为规划管理处在建工地,场地原为农田或菜地,地形罗平坦,局部分布河塘,塘深1~2m。
该综合楼±0.000相当于黄海高程6.500m,西北侧标高为-3.3m,东南侧标高为-2.8m,底板垫层底标高为-8.60m;四周多桩承台垫层底标高为-9.90m,四周单桩承台垫层底标高为-9.60m。
考虑承台和基础垫层的厚度,地下室大基坑挖土深度约5.3~5.8m,承台处挖土总深度约为6.60~7.10m。
地下室基坑南北向宽约43.6m,东西向长约65.8m,电梯井位于基坑中部,开挖深度约为7.40m。
土质分布大致为:i粘土:褐灰色~灰黄色,自上而下由可塑浙变为软塑,厚层状,含铁锰质养下班,具高压缩性。
该层为“硬壳”层,层厚1.00~1.50m 左右,物理力学性质稍好。
ii 淤精雕细刻:灰色,流塑,厚层状,具高压缩性。
该层全均有分布,层厚10.45~11.90m,物理力学性质差。
iii 粘土:灰黄色,可塑~硬可塑,厚层状,具中压缩性。
该层场地均有分布,层厚6.25~11.05m不等,物理力学性质较好。
场地地下水主要为粘性土中的孔隙潜水和深部含粘性土卵石层中的承压水。
各土层的物理力学指标见附表。
本工程大基坑承台底均位于第ii层淤泥层,该层为流塑状土,饱和度高,具高压缩性,物理力学性质差,开挖后易坍塌,应进行支护处理。
2、土质特征本工程在基坑开挖深度及围护桩长所及范围内的土层附表各土层物理力学指标3、基坑围护方案设计考虑到本工程所处场地面积较大,场地四周空旷。
东侧基坑边距劳动路约20m,劳动路地下分布有各种管线,东侧基坑深度达5.80~7.10m,对围护结构的受力和变形要求较高,北侧为规划管理处在建工地。
水泥搅拌桩基坑支护应用分析摘要:软土地基基坑支护是基坑施工的基础保障,基坑支护方案的合理性也直接影响到施工安全、工期规划、施工成本等。
水泥搅拌桩基坑支护应用有重要价值,不仅节省了资源还缩短了工期,值得广泛推广应用。
本文以某工程深基坑支护举例,将水泥搅拌桩作为支护结构,通过对开挖、施工过程的监测,分析水泥搅拌桩基坑支护的应用价值,为未来施工的开展奠定良好的基础。
关键词:水泥搅拌桩;基坑支护;应用效果社会经济的发展,人们对生活居住环境提出了更高的要求,近几年来,我国各种建筑和市政工程都得到积极的发展,高层及多层建筑的地下室、地下商场、地下车库、地铁车站等都需要采取深基坑支护技术。
随着城市化阿富汗赞进程的加快,在对建筑密集、地下水含量丰富的地区实施深基坑支护设计的时候,不仅需要考虑到基坑自身维护问题,还要考虑周围环境的影响,尽可能避免深基坑开挖对施工方带来的经济损失,保证施工企业的经济效益。
一、水泥土搅拌桩技术特点软土地层的环境下,采用支护结构不仅能够满足结构强度的要求,还能保证支护结构的稳定性,选择整体性、抗渗性较好的支护结构为工程施工奠定良好的基础。
混凝土灌注桩支护一般会采取隔一段距离设置的方式,无法达到阻水抗渗的效果,在地下水丰富的基坑中应用,也会造成桩间土的流失,桩背土体掏空则会影响支护土体的稳定性。
在支护深度≤1mm的软度且地下水丰富的基坑工程中,要选择不仅能够解决防水挡土的问题,还能避免刚性与半刚性桩强安全过生造成浪费的水泥搅拌桩[1]。
水泥搅拌桩利用深层搅拌机就地将基坑土、边坡土与水泥浆进行强力搅拌,最终形成水泥土桩,用于基坑和边坡支护能够发挥良好的稳定效果。
这种桩墙靠自重和刚度就可以发挥挡土阻水的效果,也具有良好的抗渗效果。
二、实例分析以金湾区公共租赁住房及人才公寓为例,项目用地面积 62754.19 ㎡。
地下室建筑面积 53126.23 ㎡,周长约 972m。
±0 标高相当于绝对标高 4.35m,地下室底板顶(承台面)相对标高为-5.5m。
某软土深基坑开挖支护安全施工技术管理研究分析摘要:由于放坡开挖深基槽施工在江浙地区比较常见,开挖土方出现突发事故时,为确保基坑和周边建筑物及地下管线的安全,我们一定要充分周密地设计好基槽降水和基坑支护开挖方案。
关键词:深基坑;风险识别;应急措施1工程概况某工程由四幢32层的住宅楼和一层地下室组成。
净用地18803.7 m2,住宅建筑面积320931 m2,地下室建筑面积8564m2,结构为框架剪力墙结构。
本工程+0.000相当于黄海标高5.400m,场地标高按—1.600(黄海3.800)考虑,基坑挖深8.43—12.35m不等,基坑面积8793平方米,整个围护周长314m(包含地下室汽车坡道)。
工程桩采用悬臂钻孔桩+钻孔灌注桩做地基,采取二级放坡结合土钉墙方案支护方案。
2基坑开挖安全全面管理措施2.1前期准备工作为确保施工质量、安全、搞好文明施工,根据场地环境位置、项目特点及施工顺序,根据总平面图要求做好水电布置,修筑临时道路,基坑开挖施工前,首先做好基坑四周地面硬化工作。
搭建临时设施,清除现场障碍,搞好场地平整和围护工作。
开挖过程中,随时对渗漏水点进行处理,避免造成地下水大量流失导致水土流失。
2.2排水系统设置施工场地内按不同区域设置排水沟,以利排水,沿基坑周围设排水沟防止地面水流入基坑。
水从排水沟、支管流经主管汇到雨水井。
排水沟截面生活区为300×200mm(宽×高),施工区为400×400mm 并每隔50m设置一沉淀池,沉淀池尺寸为800×800×800mm,排水沟流水坡度为1%,排水口通向不同的马路窨井,经沉淀处理达标后汇入市政排水系统。
在开挖基坑的四周,或在基坑中部设置排水明沟,在四角或每隔20~30m设置一积水井,地下水流汇集于积水井内,再用水泵将地下水排出基坑外,开挖过程中依据开挖深度及水流情况设置临时排水沟和积水井,现场沿基坑围护桩顶冠梁外侧设截水沟,做排洪、防水设施,防止雨水、施工用水等侵入基坑。
基坑方案审查要点及案例分析一、基坑设计方案要点1.总体原则➢围护结构体系应符合工程实际(切合勘察资料、周边环境、主体结构等条件),选型合理,计算正确;➢技术可行,经济选用,内容齐全,图纸详尽,操作性强;2.方案组成➢项目概况➢地质水文简介➢水平力分析➢止水措施➢维护结构➢施工工况➢基坑降排水➢基坑信息化施工及监测监控3.常见问题(1)、方案介绍不详尽➢出土坡道未表达➢坑边是否有超挖情况➢未考虑主体桩基础➢坑中坑未详尽➢基坑降排水措施未表达➢基坑监测及要求未作详细说明➢关键工艺/节点做法不明确(2)、周边环境调查不充分基坑设计应更好的结合周边环境出具解决方案(如对周边管线的处理,是拆改还是避让保护?对周边建筑的影响,控制变形并避免桩锚形式锚索对原基础造成影响)。
周边道路的距离;管线的管型、管径、距离、深埋等;河流分布、边坡状态或完整性及可能对基坑的影响、自然地坪标高的描述等及对基坑影响程度的分析;周边建筑物、构筑物的距离、基础形式、结构形式、建造年代、现有状况的描述及对基坑影响程度的分析;(3)、平面布置常见问题➢考虑室外汽车坡道、地下室连接通道、出土临时坡道等的影响,考虑化粪池、电梯基坑的位置及其支护方案。
➢注意协调支护桩与工程桩(承台)、内支撑与楼层梁板等冲突➢拆换撑应考虑地下室周边大开洞、坡道等区域的加强措施➢减少阳角区域,以直代曲➢规避并优化不规则/异型基坑平面➢剖面常见问题➢注意深基坑拆换撑对主体结构的影响➢斜撑会对撑应考虑主体后浇带设置,并双方互校➢坑底标高是否与建筑一致,并尽可能和建筑协商优化坑深➢基坑支护剖面的合理性判断(悬臂桩问题、放坡坡率、锚索/锚杆长度、桩长等)➢裙边加固的必要性及范围(4)、其他➢土层参数/支撑刚度取值不合理➢遗漏化粪池、雨水调蓄池等附属构筑物的基坑设计(尤其是软土地区)➢支护桩兼做主体桩时需考虑包络设计,尤其是桩检的要求➢是否考虑了总体施工顺序及施工的可行性,施工工况是否全面、合理,对施工是否有清晰的指导意义➢对周围环境、工程地质、建筑结构的难点重点所采取的对策是否合理➢是否明确对基坑周边限载的要求;➢排水措施是否详尽,特别是涉及边坡汇水的处理二、基坑设计方案审查案例一1、内审(以某项目为例)(1)、设计说明存在的问题➢粉质黏土的抗剪强度指标C取值为0,不合理;➢设计说明中未对水文地质条件进行说明;➢设计说明中缺降排水措施;➢缺基坑检测说明(2)、1#基坑存在的若干问题➢基坑底标高-7.900,是否可考虑减小地下室层高,优化基坑深度;➢平面图缺少坑中坑(如电梯井等)做法及示意;➢坡道出支护平面布置极不合理,应考虑优化;➢平面图缺基坑排水平面图、缺控制点坐标定位、缺周边管线资料➢下图阴角区域为薄弱区,建议斜拉,受力更直接且成本更优;➢坑底标高应为底板垫层底标高,目前示意为承台底标高➢基坑剖面方案统一考虑为悬臂排桩方案不合理,有条件地方应优先考虑放坡/复合土钉等经济方案,无条件区域是否可考虑PRC管桩+锚索方案?➢复核灌注桩桩长是否满足嵌固及计算要求,尤其是有些剖面还在填土层➢基坑是否需要考虑止水方案?➢基坑肥槽空间仅800太小,应与总包商议至少保证1m以上,否则施工困难➢出土坡道位置应与总包协商,并在平面图中示意➢放坡喷锚混凝土厚度60是否偏小?请复核(3)、2#基坑存在的若干问题➢平面图应示意一层/二层地下室的边线➢坑底标高是否偏深须与建筑复核➢放坡坡率应根据不同土层取值不同,现方案均为1:1不妥➢基坑平面布置不一定完全根据地下室轮廓来,具体需与总包方共同协商更优方案➢其他缺少内容同科研中心基坑➢一二层地下室交界处应复核锚杆是否与工程桩冲突?➢8.3m基坑采用悬臂桩方案有较大安全隐患,尤其是桩端还在土层,请仔细复核➢较多工程桩在放坡区域,需总包复核施工是否有问题➢未见土钉的构造做法➢冠梁尺寸800与灌注桩直径不匹配三、基坑设计方案审查案例二专家评审1.地下水位的问题➢需考虑雨季施工期间降排水措施➢调查周边气象、水文资料作项目参考2.做好施工策划➢考虑场地排水问题➢考虑是否分期开挖3.坡脚加固措施➢花岗岩残积土遇水软化,在强降雨极端天气需采取应急预案。
软土地区深基坑支护失稳分析摘要:基坑项目为地下工程提供了一个工作场所,特别是在容易变形和难以基坑的软土地区进行深层基坑。
因此,有必要确保工程本身的安全,并为地下结构的施工提供安全空间。
作为一个临时结构,基坑支护系统应尽量减少施工费用,同时确保基坑工作本身的安全。
因此,基坑支护设计应根据实际工程条件选择合理的支护结构,以确保安全可靠、经济高效、技术可行性和施工方便。
将高层建筑的深沟移至软土地区太大,周边土壤不稳定,基坑变形,从工程实例分析了开挖不稳定的原因,包括设计、施工、业主、地质等。
其中提出了事故管理措施,并吸取了技术经验教训。
在此基础上,分析了软土地区深基坑支护设计。
关键词:深基坑支护;稳定性;位移;变形分析前言随着经济的发展,城市化的加速和地下空间的扩大,伴随着基坑深度的增加,许多建筑项目的基坑工作与建筑物、地下管道、水平和垂直运输网络的接近,以及环境要求的高,基坑工作变得更加艰巨特别是在软土地区,淤泥质天然含水量高,压缩程度高,抗剪强度低,在开挖坑时容易变形,造成坑内不稳定,给坑内保护的设计和实施带来许多困难。
一、软土地区的特征分析软土是一个通用术语,主要成分为细土,软土地区地基总体较弱。
识别软土最重要的因素是天然孔隙率和天然含水量。
软土主要由柠檬、柠檬、泥炭和泥炭组成。
软土有六个重要特征。
首先,泡沫土壤退化。
换句话说,当原始的软土状态发生震动时,地面结构会被破坏,强度也会降低。
此时,软土很快就会稀释,底座的横向滑动、沉降和横向挤压的可能性也会增加。
第二,软土的高度压缩。
结果表明,软土在大约100 kPa的垂直压力下具有较高的压缩系数和较高的压缩变形概率。
第三,淡水流动的可变性。
流动变形是指受剪切应力影响的软土的长而慢剪切变形。
第四,软土的渗透性较低。
软土的渗透性较低对地基排水功能有负面影响。
五是软土薄弱软土强度低,无排水剪切强度一般小于20 kPa。
第六,软土的异质性。
受环境沉积变化的影响,粘土往往与厚度不等的粉末土壤混合,从而扰乱了软土的定向分布。
1 / 9 软土地区深基坑支护设计实例分析 杭州市勘测设计研究院 边俊波 浙江省综合勘察研究院 李根华 【摘要】通过对软土地区某深基坑支护工程的实例分析,揭示了在软土地区进行深基坑支护设计的特点及难点,分析了围护桩、桩间挡土方式及对周边环境的影响程度,为今后类似深基坑工程设计提供了依据并积累了经验。
0引言 目前由于土地资源趋紧,高层建筑不断涌现,城市土地利用对提高容积率的需要以及建筑结构及功能上的要求,地下工程已由过去的一层发展到二层或三层,开挖深度也相应增加。目前在软土地区深基坑支护方法较多,但问题也不小。本文通过某深基坑支护设计实例分析,揭示了在软土地区进行深基坑支护设计的特点及难点,并提出了设计、施工防止措施。 1 设计基坑的基本情况 1.1工程概况 本工程位于瑞安市安阳新区,基坑平面尺寸为75m×140m,地下室占地面积近9000m2,工程由A、B、C座三幢单体组成,其中B、C座设二层地下室,地下一层楼面标高-3.85m、地下二层楼面标高分别为-7.65m和-8.40m,基坑开挖深度7.70m~9.05m,电梯井局部开挖达11.20m;A座设一层地下室,基坑开挖深度3.85m~5.35m。工程桩采用700mm~ 800mm钻孔灌注桩,基坑周边采用上翻地梁,所有承台均下翻。本次设计对象为B、C座地下室基坑。 1.2场地土构成与特征 根据岩土勘察报告,基坑开挖及影响范围内的地层分布如下: 2 / 9
①-1杂填土:灰、黄灰色,稍湿,松散状。成分为碎石、砾砂及粘性土,夹杂生活及建筑垃圾,土质不均匀。层厚0.5m~1.3m。 ①-2粘土:褐灰、灰黄色,可塑~软塑状,中高压缩性。含少量铁锰质氧化斑点或结核。层厚0.5m~2.2m。 ②-1淤泥:灰、青灰色,流塑状,高压缩性,水平微层状构造。局部含少量粉细砂、贝壳细碎片及半炭化植物残屑。全场分布,层厚比较平均,达12m左右。该层土含水量高达58.8%。②-2淤泥:灰、青灰色,流塑状,高压缩性,水平微层状构造。局部含少量贝壳细碎片及半炭化植物残屑。全场分布,厚度达13m左右。该层土含水量高达65.7%。 ③ 淤泥质粘土,灰色,软塑状(局部可塑状),高压缩性,水平微层状或鳞片状构造。局部含少量粉细砂,偶见贝壳细碎片及半炭化植物残屑。全场分布,厚度为9.2~17.1m。 各土层主要岩土工程特性指标见表1。 表1 各土层主要岩土工程特性指标 层号 岩土名称 γ(kN/m3) c(kPa) φ(°) ①-1 杂填土 18.0 8.0 10.0 ①-2 粘土 18.5 16.0 12.0 ②-1 淤泥 16.5 8.0 6.8 ②-2 淤泥 16.0 7.0 6.5 ③ 淤泥质粘土 18.2 10 10
注: c、φ值为固结快剪指标
本场地地下水主要为上部浅层粘性土中的孔隙潜水和下部埋藏较深的圆砾层中的微承压水。上部浅层粘性土中的孔隙潜水主要接受大气降水和员当桥河水的补给,且具季节相关性,该层属弱透水层,渗透系数一般在10-6~10-8cm/s数量级之间。下部圆砾层埋藏比较深,在地面下69米左右,属微承压水层,对3 / 9
本工程基坑开挖没有影响。场地内地下水对混凝土具弱腐蚀性,属分解类腐蚀;对氧能自由溶入地下水的钢结构和干湿交替环境下的钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。 1.3 基坑周边环境条件 基坑东侧为火车站南路,已建成通车,人行道距离基坑最近处仅有2.4m,道路靠基坑侧人行道上分布有电力管线、通讯管线;北侧为规划道路,基坑距离该侧道路红线仅为4.5m;东南角为已施工的安阳广场,为该市重点工程,已建造完毕,其主体结构距离基坑18米左右,广场道路外边线距离基坑只有6~7m,道路铺设的均为花岗石,广场主体结构与道路内边线间为斜坡绿化带,绿化带填土最大高度达3.0m;基坑西侧为A座地下室基坑,与本基坑相连。场地北侧距离基坑60~75m为员当桥河(内河)。基坑周边环境情况详见附图1。
附图1 4 / 9
附图2 2 基坑支护方法选择 2.1 基坑特点 (1)本工程B、C座楼有两层地下室,基坑开挖深度比较大,车库部分板底的挖深为7.7m,B、C座承台比较密集,到承台底的开挖深度为8.3m,电梯井局部挖深达11m;A座楼开挖深度较浅,到板底浅区开挖深度为3.85m,深区开挖深度为4.75m; (2)场地周边空间比较紧张,离周边道路红线比较近,基坑东面的车站南路上的管线也比较多,南面为安阳广场; (3)场地地质条件差,淤泥层巨厚且含水量极高,蠕变性强,地基承载力极低; (4)基坑形状复杂、平面尺寸大,施工工期长,基坑暴露时间比较长; 2.2 基坑支护方案比较分析 5 / 9
(1) 土钉墙方案 本工程场地比较小,不具备放坡条件和卸土条件,基坑开挖深度范围内全部为淤泥土层,土钉抗拔力低,效果很差。且本场地周边环境比较复杂,周边道路管线及建筑对地面沉降非常敏感。本方案可靠性差。 (2)地下连续墙方案 该方案施工技术要求较高,造价也高,为确保地下室外墙不渗水,常设衬墙,这样即增加了费用,同时也减小了地下室的空间。本方案经济性差。 (3)排桩加一道内支撑方案 如果支撑设在地下一层楼面以下,当支撑拆除后,围护桩的悬臂高度很大,对围护桩的受力不利,位移难以控制。如果支撑设在地下一层楼面以上,经过试算,桩身弯矩和支撑轴力均很大,造成钻孔桩及支撑成本偏高。另外,采用一道支撑时,由于坑底土性质差,为保证支护体系本身的稳定性,围护桩的插入深度大,同时为了控制坑底的土体位移,被动区土体还需进行大量的加固。本方案安全性和经济性差。 (4) 排桩加二道内支撑方案 采用钻孔桩加内支撑的方案是比较经济合理的。该方案属传统的基坑围护方式,技术成熟,施工质量容易保证。通过对支撑在竖向和平面内的合理布置,可使土体变形得到有效控制,同时桩身弯矩又比较小,从而达到安全性和经济性的最佳平衡。本工程采用该围护体系,桩间挡土采用专家提议的喷射砼方法。 3 基坑支护设计 3.1 基坑支护分区 一般情况支护结构应根据基坑开挖深度、土层条件、基坑周边环境情况进行分区计算。本工程场地土层条件基本上比较平均,周边地梁均采用上翻形式、承台下翻,基坑开挖深度分别计算至板底和承台底:对周边承台较小(主要为单6 / 9
桩承台)且分布稀疏处取至板底标高,对承台尺寸较大且分布较密集处取至承台底标高。本工程分三个计算分区:开挖深度分别为7.70m、8.30m、9.05m。 3.2 支护结构设计 挡土体系:分区一,开挖深度7.70m,采用700直径钻孔灌注桩,桩间距900,桩长22.4m;分区二,开挖深度8.30m,采用800直径钻孔灌注桩,桩间距1000,桩长24.0m;分区三,开挖深度9.05m,采用800直径钻孔灌注桩,桩间距1000,桩长26.0m;桩净距200mm,桩间喷射砼防止挤土。桩身混凝土强度为C25。 坑内高低差:电梯井均位于基坑中间布置,其大承台尺寸为5.8m×8.8m,承台底与周边底板底按60度设计,其高差为3.25m。围护方案采用钢板桩结合小角撑和对撑支护处理。 支撑体系:设二道砼内支撑,第一道支撑面标高-1.65m、第二道支撑面标高-6.35m。所有支撑结构均采用C30现浇砼,冠梁截面为1000×700,腰梁截面为1100×800,支撑截面尺寸分900×900、800×800、600×600三种。支撑体系平面布置见附图2。 支撑竖向布置:支撑竖向布置时应有效控制土体变形(包括浅层的和深层的位移),同时桩身弯矩又要比较合理,另外两道支撑间的间距要保证挖土机械和运输车辆可以直接下坑作业,各层楼板施工的方便性以及换撑的处理。本工程共设48根支撑立柱桩,其中利用工程桩作立柱桩的有16根。立柱桩采用钻孔灌注桩,坑底以上的部分采用“口”字形格构钢柱,钢构柱插入钻孔桩中2.0m,立柱桩施工前应将钢构柱与钢筋笼焊接后一起置入。钢构柱上应设置止水钢片,止水钢片应在基坑开挖至坑底后、浇注底板前于底板中部焊上。 7 / 9
施工顺序:由于本基坑西侧即为A座地下室基坑,开挖深度在3.85m~4.75m之间,由于A座地下室基坑采用土钉墙施工,如果两者的施工顺序安排不合理,将会对本基坑支撑体系造成很大影响。设计要求A座地下室基坑在本基坑施工至地下一层楼板并且换撑完成后开挖土方。 3.3 基坑监测设计 由于地下工程有许多不可抗拒和难以预测的因素,可能使围护结构失稳,甚至造成基坑坍塌。通过监测,可以及时掌握基坑变形、围护结构受力状况及相关因素,掌握基坑开挖对周边环境影响程度,对施工控制和指导施工起重要的作用。所以,基坑围护监测必不可少。本工程布置的主要监测项目有:土体深层位移监测、水位观测、支撑轴力监测、围护桩及支撑立柱桩沉降观测和周边环境沉降观测等项目。见附图2。 3.4 基坑降(止)水系统设计 本工程场地在基坑开挖深度范围内及坑底相当深度范围内均为不透水层,故不需进行专门降水设计,只需进行简单的排水即可。本工程在基坑顶部周边设置贯通的地面排水沟,排水沟每隔40m设一集水井,所有场地内地面雨水、施工废水经排水沟、集水井至少一级沉淀后方可排入市政管网中。施工过程中,在基坑内视实际情况设置临时的排水沟和集水坑,临时排水沟和集水坑应在离开围护桩边至少4.0m以外设置。 3.5 基坑支护施工效果分析 位移监测值偏大 地下室施工至±0.000时位移监测在57.2mm~122.59mm,平均75.66mm,超出设计控制位移值较多。其中最大位移122.59mm发生在CX6号孔处,该孔位置在挖土过程中出现过桩间流土现象,当日日位移超